수리링의 데이터교실

코딩테스트 문제를 해결할 때면 2개 이상의 정수의 최대공약수 또는 최소공배수를 구해야 하는 경우가 종종 있습니다. 파이썬에서 최대공약수와 최소공배수는 넘파이 라이브러리를 이용해서 아주 간단하게 구해낼 수 있는데요. 

먼저 함수를 소개해 드리기 전에, 최대공약수와 최소공배수를 영어로 뭐라고 부르는지 알고 넘어갈게요.

• gcd : greatest common division (최대공약수)
• lcm : lowest common multiple (최소공배수)

이런 간단한 영어 정도는 숙지해 두시면 좀더 직관적으로 쉽게 프로그래밍하실 수 있어요 :-)

[1] 최대공약수 구하기

import numpy as np

먼저 넘파이 라이브러리를 임포트해줍니다.

np.gcd(12, 20)
# 4

np.gcd(30, 45)
# 15

np.gcd() 함수 안에 두 정수를 넣으면 두 정수의 최대공약수를 리턴합니다. gcd인 이유는 위에서 설명한 대로 greatest common divison의 약자 gcd가 최대공약수를 의미하기 때문입니다.

만약 3개 이상의 정수의 최대공약수를 구하고 싶다면 어떻게 할 수 있을까요?

np.gcd.reduce([15, 25, 35])
# 5

np.gcd.reduce([15, 27, 18])
# 3

before = np.arange(0, 20, 5)
after = np.gcd.reduce(before)
after
# 5

np.gcd.reduce() 함수 안에 리스트 또는 넘파이 어레이를 넣어주면 리스트 또는 어레이 안의 모든 정수의 최대 공약수를 리턴합니다.

[2] 최소공배수 구하기

np.lcm(10, 14)
# 70

np.lcm.reduce([10, 15, 20])
# 60

before = np.array([3, 7, 10])
after = np.lcm.reduce(before)
after
# 210

np.lcm() 함수 안에 두 정수를 넣으면 두 정수의 최소공배수를 리턴합니다. lcm인 이유는 위에서 설명한 대로 lowest common multiple의 약자 lcm이 최소공배수를 의미하기 때문입니다.

마찬가지로 np.lcm.reduce()  함수 안에 리스트 또는 넘파이 어레이를 넣어서 3개 이상의 정수의 최소공배수도 구해낼 수 있습니다.

알고 있으면 아주아주 유용한 파이썬 넘파이 모듈 이용해서 최소공배수/최대공약수 구하는 방법이었습니다.

감사합니다 :-)

문자열을 분리하고 변형해야 하는 코딩 테스트 문제에서 공백 문자가 연속으로 나오는 경우가 많이 있습니다. 공백을 기준으로 문자열을 분리할 때 자연스럽게 split() 함수를 사용하게 되는데, 이 경우 연속 공백을 상실하게 되는 문제점이 발생합니다.

연속 공백을 유지하면서 문자열을 분리하여 리스트로 만들기 위해 정규식(regular expression)을 사용할 수 있습니다.

https://school.programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/12951#

프로그래머스 JadenCase 문자열 만들기 문제를 가지고 방법을 설명해 보겠습니다. (다른 다양한 문제에서도 활용할 수 있습니다!)

문제 : JadenCase란 모든 단어의 첫 문자가 대문자이고, 그 외의 알파벳은 소문자인 문자열입니다. 단, 첫 문자가 알파벳이 아닐 때에는 이어지는 알파벳은 소문자로 쓰면 됩니다. 문자열 s가 주어졌을 때, s를 JadenCase로 바꾼 문자열을 리턴하는 함수, solution을 완성해주세요.

이렇게 공백문자가 연속해서 나올 수 있다는 조건이 있는 경우 split() 함수를 사용하면 공백 여러개가 모두 없어져버리므로 조심해야 합니다.

저는 먼저 단어 1개를 JadenCase로 바꾸어 리턴하는 함수 jaden을 작성했습니다.

def jaden(w):
    try:
    	# 첫 번째 글자가 정수일 때
        int(w[0]) 
        return w[0] + w[1:].lower() 
    except:
    	# 첫 번째 글자가 정수가 아닐 때
        return w[0].upper() + w[1:].lower()

이렇게 작성한 jaden 함수를 가지고 최종 solution 함수를 작성해 볼게요.

import re

먼저 정규식 패키지를 불러옵니다.

word = "Hello       World   Bye"

위의 예시를 단어와 공백문자로 구분한 리스트를 어떻게 만들 수 있을까요?

word = "Hello       World   Bye"
re.findall("\S+|\s+",word)
# ['Hello', '       ', 'World', '   ', 'Bye']

• re.findall() : RE가 일치하는 모든 부분 문자열을 찾아 리스트로 반환합니다. 활용해서 원하는 구성요소를 찾아 리스트로 만들어줍니다.
• \s+ : 일치하는 모든 공백 문자를 찾아줍니다. (여러 개의 공백도 하나로 평탄화하지 않고 유지한 채로 찾아줍니다.)
• \S+ : 일치하는 모든 비공백 문자를 찾아줍니다.

결과를 보면 여러 개의 공백 문자가 잘 보존되어 있는 것을 볼 수 있습니다. 이제 최종 솔루션 함수를 작성해 볼게요.

def jaden(w):
    try:
    	# 첫 번째 글자가 정수일 때
        int(w[0]) 
        return w[0] + w[1:].lower() 
    except:
    	# 첫 번째 글자가 정수가 아닐 때
        return w[0].upper() + w[1:].lower()

import re

def solution(s):
	# 입력 받은 s를 whitespace와 nonwhitespace로 구분합니다
    words = re.findall("\S+|\s+", s)
    answer = ""
    for word in words:
    	# 만약 공백문자가 아니라면 jaden 함수를 적용해서 answer에 추가합니다.
        if word.isalnum(): 
        	answer += jaden(word)
        # 만약 공백문자라면 그냥 바로 answer에 추가합니다.
        else: 
        	answer += word
    return answer

가끔 코딩 테스트에서 이거.. 리스트를 평탄화해주면 쉽게 풀 수 있겠는데? 라는 생각이 들 때가 있습니다. 프로그래머스 0단계에서는 이 평탄화 함수를 작성하는 것 자체가 문제로 출제되기도 했었던거 같기도 하구요. 어쨌든 알고 있으면(또는 외워 두면) 정말 너무나!!!! 큰 도움이 되는!!!!! 평탄화 함수 작성하는 방법!!! 정리해 봅시다.

* 설명 없이 함수만 빠르게 확인하고 싶으시다면 글 맨 아래로 가세요! *

먼저, 중첩 리스트란 무엇일까요?

normal_list = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
weird_list = [1, 2, [3], 4, 5, [6], 7, [8, 9, 10]]
crazy_list = [1, 2, [[3], 4, 5], [[6], 7, [8, [9, [10]]]]]

위 세 가지 리스트를 살펴 봅시다.

먼저 멀쩡한 리스트 normal_list는 참 보기 좋습니다.

그런데 weird_list는 리스트 안에 리스트를 원소로 가지고 있네요. [3], [6], [8, 9, 10]과 같이 말이죠. 이런 놈들을 중첩 리스트라고 부르겠습니다. 그래도 여기까진 어찌저찌 해체해볼 수 있을 것 같습니다.

그런데 crazy_list.. 이 미친놈을 보니까 리스트 안에 리스트가 또 리스트를 가지고 있어요. 중첩에 중첩에 중첩에 중첩에 중...!!!

평탄화란? (Flatten)

weird_list, crazy_list, crazy_list_and_tuple처럼 중첩된 리스트를

normal_list처럼 1차원의 리스트로 평평(Flat)하게 평탄화(Flatten)해주는 작업을 의미합니다.

만약 우리가 리스트 안에 있는 모든 값들 중에서 가장 큰 값을 구해야 된다면 어떻게 할까요?

normal_list = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
max(normal_list)
# 10

crazy_list = [1, 2, [[3], 4, 5], [[6], 7, [8, [9, [10]]]]]
max(crazy_list)
# ????????

1차원 리스트인 normal_list의 경우 내장함수 max()를 사용하면 아주 쉽게 최댓값을 구해낼 수 있지만, 우리의 미친놈 crazy_list는 그렇게 호락호락하지가 않습니다. 

평탄화 함수 작업하기

weird_list = [1, 2, [3], 4, 5, [6], 7, [8, 9, 10]]

def easy_flatten(nested_list):
    result = []

    for element in nested_list:
        if isinstance(element, list):
            result.extend(element)
        else:
            result.append(element)

    return result
    
easy_flatten(weird_list)
# [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

crazy_list = [1, 2, [[3], 4, 5], [[6], 7, [8, [9, [10]]]]]
easy_flatten(crazy_list)
# [1, 2, [3], 4, 5, [6], 7, [8, [9, [10]]]]

def hard_flatten(nested_list):
    result = []

    for element in nested_list:
        if isinstance(element, list):
            # 유일하게 달라진 부분 - element 대신 hard_flatten(element)❤️
            result.extend(hard_flatten(element))
        else:
            result.append(element)

    return result

crazy_list = [1, 2, [[3], 4, 5], [[6], 7, [8, [9, [10]]]]]
hard_flatten(crazy_list)
#[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

(적용 예시)

# 리스트 k에서 하트를 모두 제거한 1차원 리스트를 출력하세요
k = [['a', 'b', ['🩶', 'd']], 'e', 'f', '🩶', [['🩶'], 'i']]

[element for element in hard_flatten(k) if element != '🩶']
# ['a', 'b', 'd', 'e', 'f', 'i']

감사합니당!